О возможности осуществления плазменной сепарации компонентов отработавшего ядерного топлива в неоднородном магнитном поле

摘要

Предложена концепция использования камеры переменного сечения с неоднородным магнитным полем для разделения компонентов отработавшего ядерного топлива методом плазменной сепарации. На основе численного моделирования в цилиндрически симметричном случае в одночастичном приближении показано, что в неоднородном магнитном поле, не превышающем 1.6 кГс, при напряжениях до 100 В при изменении радиуса камеры от 20 см до 60 см на длине до 1 м возможно пространственное разделение веществ на три массовые группы: актиноиды массой ～240 а.е.м., используемые для последующей рефабрикации топлива, продукты деления m = 160-70 а.е.м. илегкие элементы m < 60 а.е.м., к которым относятся, прежде всего, конструкционные материалы и сопутствующие газы (азот, кислород). Разделение последних двух групп является важным для практического применения, т.к. потенциально снижает затраты на дальнейшее обращение с выделенными радиоактивными отходами.